化学自主研究课的形成性研究，本文主要内容关键词为：自主论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 化学自主研究开展的原理
1.1 学习和创新的三要素
会学习、会创新是一种素质，能学习、能创新是一种能力。具备这样的能力和素质是人才升级的先决条件。学习和创新的基础可具体化为三个要素。首先，必须有生活经验的积累，观察自然、体验生活，不断积累各种生活经验，这是一种本能的学习方式，可以积累起课堂上学不到的东西。其次，化学知识的积累。解决各种化学问题有赖于化学方面的基础知识的积累。其三，创新思维的训练。化学课堂改革要求从“灌输式”改为“探究式”等模式，是因为前者在让学生记忆和积累知识时，思维容易形成模式。而探究式教学则让学生体验知识产生过程中科学家的思维过程，实现了知识掌握和思维训练同步进行。使得学习过程变为通过引导逐一解决问题的过程，思维的形成不至于形成模式，保留了学生思维的空间，训练了学生思维的发散性。
1.2清晰的研究性学习程序
化学自主研究课是在教师的指导下，让学生自主地解决一些没有现存答案，也不是仅看教材就解决的小课题。学生必须经过查阅资料，分析课题背景，拟出课题目标和解决方案，之后付诸试验，总结和撰写相关结果，最后交流、评价等一系列过程。从问题的产生到解决，学生都亲自经历。且每个小课题解决的方式和方法都是不同的，这最终能让学生感受和体验研究性学习的过程，同时在一个个的课题研究中实现创新能力的提高，创新思维的深化。
1.3研究性学习的动力——成就感
每个课题的研究，从开始查阅资料到最后环节，学生要付出许多时间。当课题研究中出现挫折的时候，还要接受心理考验。这不是个轻松愉快的游戏！学生们凭什么积极参与、投入研究？动力首先在于期待课题目标实现的心理感受，以及课题研究完成后的成就感。当自己亲自解决问题，当自己的创意方案变为现实时都会产生愉悦的心理体验。如果这方面的成果继续得到同学、老师，或者社会的认可，学生更会体验到自身价值的实现，由此而产生成就感。这又构成了学生进一步投入研究课题的源源动力。当然，其心理素质和世界观、人生观、价值观也会随之而升华。
2 课题研究的阶段和方法
2.1 对象确定和方法
在99级高中生中随机选取了三个班，按兴趣报名，再以自由组合方式分为六个组，确立每组三至四人的小课题组。
2.2 选题及论证
首期六个小课题来自学生和老师。分别是：多用电解水装置的设计，用肥皂水测定水的硬度，两则演示实验改边讲边实验，绿色植物标本绿色的保存，简易家用消毒水的制作，泡沫集气法改进氢氧爆鸣实验。并引导学生对所选课题进行资料准备，草拟方案，论证实验方案的科学性和可行性。
2.3 实验过程
将实验方案付诸实践，并根据实验进程再修改、再论证、再实验。
2.4 总结、交流、评价
指导学生将自己的实验结果撰写为科技小论文，并参加校级自主研究成果的交流，也参加了上海市青少年科技指导站举办的“发明创造比赛与科技讨论会”的答辩交流。然后，由学校评定综合成绩。
2.5 问卷调查
首轮化学自主研究课课题完成后，以问卷和心得感受的形式采集了参加研究学生的资料。在问卷方面，粗略从学生的个性，对自主研究性课的看法，以及对自主研究性课成果的评价和期望等三方面作了调查。10个问题采取李可特量表的形式定性判断问题的主体倾向。
3 几个方面的形成性研究
3.1高中生对化学自主研究课的认识
问卷调查的整理表明，问卷（1）—（3）主要反映学生的个性，81％的学生在化学课上发言一般和很少；75％的学生希望自己在化学课上最多或比较多地发言；94％的学生对同学提出的问题表示全力帮助或帮助。他们有积极的课堂交流愿望，但是意识和行为还未统一；他们多乐于助人，与人交流。这是有针对地进行自主研究的良好基础。
问卷（4）—（7）主要反映学生对待化学自主研究的态度：94％的学生希望由自己选题或主要由自己选题；81％的学生对投入自主研究课的时间，很少在乎或不在乎；100 ％的学生认为自主研究课的题材和内容突破教材较好或很好；63％的学生认为自主研究课可以培养创新精神。自主研究课从根本上吸引他们，完全符合他们的需要。
问卷（8）—（10）主要反映学生对自己成果的认定看法；50 ％的学生希望得到市区级交流的认可；69％的学生认为反映或完全反映了自己的创新水平；100 ％的学生赞同以自主研究成果作为进入高校的一项重要指标。他们希望最大程度地体验成就感，体验自我价值得到实现的愉悦心情。同时也为升学考核多元化提供一条新思路。
3.2 研究性学习方法的初步形成
六个小组的学生均经历了从选题开始，资料收集，拟定方案，进行实验，实验挫折，方案再论证、再实验、撰写小论文，交流及答辩的全过程。如：李秉诚等同学选择的“水电解仪器设计”课题的过程。
●资料：（1）初三化学，水的组成；（2）华东师范大学“化学教学”编辑部，化学活动课及微型实验设计与实践——中学微型实验分册。
●资料分析：霍夫曼水电解器产气慢，耗时长，一些改进实验属于就地取材性简易实验，缺乏一种规范化、方便快捷的水电解器。
●设计目标：制作规范化、方便、快捷、节约试剂、全封闭的水电解器以推广。
●方案－1的特点：将别人的简易实验的材料规范化、 外型规范化，设计出“宝塔型”模型。
●实施结果：耗液量大，电极管和电解液合为一槽，倒置时很不方便。初步否定，另立新方案。
●方案－2的特点：缩小液槽体积， 用电极管和液槽分离的办法来节省用液量，选用有机玻璃为材料，确立几何尺寸，通过实验选取合适的电极材料，通过实验确定电解液浓度，以直流电源提供可变直流电压。
●实施结果：得到电源与电解器分离的全封闭式水电解槽。
●撰写设计说明。
●交流答辩：组内交流，校内交流，区级交流以及参加通过上海市第十三届“青少年发明创造与科学讨论会”答辩交流。
在完成课题中逐渐体验了全新的“研究性学习的方法和程序”，逐渐掌握了研究性学习方法。
3.3创新思维的体现
每个课题解决过程中，学生在各方面的能力都得到锻炼。但是，最关键的是问题解决中关键环节的创意，这集中体现了创新思维的力度。实践中主要反映出两种创新类型，一种是创意设计，另一种是创意解决。如：沈薇等同学完成的泡沫集气法改进氢氧爆鸣实验中思维的起点：
再根据这一创意思考落实到实践上；富宁等同学完成的简易家用消毒水的制作思维起点在于：
这样的创意思考经历数个方案，数次尝试落实成可行的简单电解器。这两个课题的关键在于首先有一个创新设计（或创新点子），然后将其方案化、实践化，实现创意设计的目标。
另一类课题中体现创新思维之处在于解决课题关键环节时能创意解决。如：李秉诚等同学确定最后设计方案时，卡在水电解器的出储液槽分离这个环节上，后经引导观察生活，终于受一次性天然气打火机分液槽的启发解决了这个问题。再如：汪宇淘等同学改进NH[,4]HCO[,3] 分解实验时经历了“Y”管方案，“W”管方案都难以圆满完成对CO[,2]、H[,2]O、NH[,3]的一步检测。关键环节出现后，经引导观察玻璃仪器，终于找到“双球管”，确定双球管改进方案：将普通试管截去一段，以保证产生的水以蒸气形式排出试管，用单孔橡皮塞联结双球管，在双球管与试管口之间弯道处放置包有无水CuSO[,4]的棉球，在“U ”谷里滴入少量澄清石灰水，出口处用红色石蕊试纸检验NH[,3]。操作简便，一步三检，实现目标。
可见，创意解决研究性课题过程中关键环节往往也能使创新思维进一步深化。
3.4 非常实验现象非常处理
研究性学习过程中，有时会产生一些与设计目标相距较远甚至相反的现象——非常现象。一些非常现象无重现性可以定为操作误差而弃取；另有一些非常现象有较好的重现性。面对这种情况，采取什么态度？视为异常、异端而弃去？视不正常为客观规律而认可、解释？这需要个体有一定的思维深度来处理。有些实验者可能会因其远离目标而忽视，表现出思维上的模式化，看不见眼前的新事物；另有一些实验者则比较积极，有开拓者兼容的心理和思维准备。如：
李堃等同学按照研究性学习程序将实验方案实施，却得到与文献相反的结果。文献资料反映可以用肥皂水来测定水的硬度，实验中却发现在5°—35°的硬水中无法应用此法。关键时刻，学生很失望，积极性明显受挫。这时，老师给他们讲了两个推销员的故事：有两家鞋厂都盯住了一个小岛，欲开发其市场。各自派了一名推销员上岛，第一个推销员见全岛的人们都赤足，随即返回报告，称该岛无人穿鞋，没有市场；第二推销员上岛也发现了岛上人们赤足的现象，当即决定住下，并电告总部其发现了一个新市场；同一事物，两种态度，两种结果。
“失败”的结果与文献相异，经多次实验也如此。所以，反结果也是结果，是重大结果，标志着新事物的出现，标志着研究者思维方式的突破。他们根据结果提出了解释，以皂垢屑在水面受振荡亦能发泡的机理写进小论文，答辩时得到老师们的肯定。所以，创新有时表现为能否发现新事物前面的那张纸，并且把它揭开。